CN204380526U - 卷式反渗透元件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种卷式反渗透元件，包括中心管和两个以上卷绕在所述中心管上的膜片组；所述中心管的一端封闭且所述中心管上设置有多个进水孔；所述卷式反渗透元件的纯水出口位于所述卷式反渗透元件的圆周面上，所述卷式反渗透元件的浓水出口位于所述卷式反渗透元件的靠近所述中心管的封闭端的端面上。本实用新型的卷式反渗透元件的浓水出口位于该卷式反渗透元件的靠近封闭端的端面上，这样其浓水出口仅为反渗透元件的部分端面，且浓水的流出方向与进水方向不一致，因此进水流速不会影响膜表面的水流流速，从而有效降低反渗透膜片的污染速度，提高卷式反渗透元件的使用寿命。

Description

卷式反渗透元件

技术领域

本实用新型涉及净水系统领域，尤其涉及一种卷式反渗透元件。

背景技术

目前的卷式反渗透膜元件均是将由进水导流网、反渗透膜片、纯水导流网叠加构成的净水膜片组卷绕在中心产水管上密封连接而成。如图1，其主要工作过程是原水从元件的一端面进入，沿着进水导流网流动，一部分原水在压力下透过反渗透膜形成产水，沿着纯水导流网流动汇集到中心管收集纯水；另一部分原水沿着进水导流网从膜元件的另一端面流出。这种结构的膜元件由于膜表面流速小，流程短，较易形成膜污染，从而缩短膜元件寿命。

专利申请号为201020550655.3提出了一种布水均匀的卷式反渗透膜元件，其中心管位于进水流道中且管体上分布多个面向进水流道的进水孔，其反渗透膜片经密封处理在卷式反渗透膜元件圆周表面有连通进水流道的浓水出口，在卷式反渗透膜元件至少一端面有连通产水流道的纯水出口，这种布水均匀的卷式反渗透膜元件能够加大膜表面水流速度，减小膜表面浓差极化，降低卷式膜元件的污染速度。但是由于其浓水出口为膜元件整个圆周表面，且浓水流出方向与进水方向一致，这样会使得当进水流速一定时，膜表面流速会沿着浓水流出方向迅速递减，从而增加远离中心管端的膜表面污染速度，从而降低膜元件寿命。

实用新型内容

针对上述远离中心管端的膜元件表面污染的问题，本实用新型的目的是提供一种新的卷式反渗透元件。

本实用新型的技术方案如下：

一种卷式反渗透元件，包括中心管和两个以上卷绕在所述中心管上的膜片组；每个所述膜片组包括进水导流网、反渗透膜片和纯水导流网；所述反渗透膜片的内表面之间形成进水流道，相邻两个所述膜片组的所述反渗透膜片的外表面之间形成产水流道，所述进水导流网设置在所述进水流道中，所述纯水导流网设置在所述产水流道中；所述产水流道上设置有纯水出口，所述进水流道上设置有浓水出口；

所述中心管的一端封闭且所述中心管上设置有多个进水孔；

所述纯水出口位于所述卷式反渗透元件的圆周面上，所述卷式反渗透元件的浓水出口位于所述卷式反渗透元件的靠近所述中心管的封闭端的端面上。

在其中一个实施例中，所述浓水出口位于所述进水流道的与所述中心管相邻的侧边上。

在其中一个实施例中，所述浓水出口的长度为所述反渗透膜片的长度的1/10至1/5。

在其中一个实施例中，所述进水流道的与所述中心管相邻的第一侧边完全封闭，所述进水流道的与所述中心管相邻的第二侧边部分封闭，所述第二侧边的未封闭的部分形成所述浓水出口。

在其中一个实施例中，所述产水流道的两个侧边封闭，所述产水流道的与所述中心管相对的对边形成所述纯水出口。

在其中一个实施例中，所述中心管上的进水孔均匀设置。

在其中一个实施例中，所述中心管上的进水孔非均匀设置，从所述中心管的开放端至所述中心管的封闭端的方向上，相邻两个所述进水孔之间的距离减小。

在其中一个实施例中，所述进水孔的直径为1mm～5mm。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的卷式反渗透元件的浓水出口位于该卷式反渗透元件的靠近封闭端的端面上，这样其浓水出口仅为反渗透元件的部分端面，且浓水的流出方向与进水方向不一致，因此进水流速不会影响膜表面的水流流速，从而有效降低反渗透膜片的污染速度，提高卷式反渗透元件的使用寿命。

附图说明

图1为现有的卷式反渗透元件的一个实施例的示意图；

图2本实用新型的卷式反渗透元件的一个实施例的整体示意图；

图3为现有的卷式反渗透元件的另一实施例的示意图；

图4为图2所示的卷式反渗透元件的截面示意图；

图5为图2所示的卷式反渗透元件的涂布示意图；

图6为图2中的卷式反渗透元件的中心管的另一实施例的整体示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的卷式反渗透元件的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体附图及具体实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

参见图1，现有的卷式反渗透元件中原水从整个反渗透元件的一端进入，沿着进水导流网30流动，一部分原水在压力作用下透过反渗透膜形成产水，产水沿着纯水导流网20汇集至中心管10中，其中中心管10为产水管，中心管10主要用于收集产水即纯水；另一部分原水沿着进水导流网从反渗透元件的另一端面流出。这种反渗透元件的进水方向与浓水排出方向一致，但由于流道宽，流程短，进水在流道中的速度较慢，膜表面容易产生浓差极化现象，从而较易形成膜污染，整个反渗透元件的寿命较短。

为了尽量解决反渗透膜表面浓差极化现象的发生，本实用新型提供了一种新的卷式反渗透元件，参见图2，本实用新型的卷式反渗透元件，其包括中心管100和两个以上卷绕在所述中心管100上的膜片组200；所述中心管100的一端110封闭，且所述中心管100上设置有多个进水孔130；所述卷式反渗透元件的纯水出口300位于所述卷式反渗透元件的圆周面上，所述卷式反渗透元件的浓水出口400位于所述卷式反渗透元件的靠近所述中心管100的封闭端110的端面上。

本实施例中的卷式反渗透元件是由膜片组200卷绕在中心管100上制成的。本实施例中的中心管100是进水管，如图2所示中心管100的一端110封闭，另一端120开放，原水从中心管的开放端120进入，通过设置在中心管100上的进水孔130进入卷式反渗透元件的进水流道。由于原水进入进水流道后沿着膜片卷绕方向进行流动，这样整个膜元件的流道相对变窄，由于V＝Q/(L×T)(V为原水流速，Q为原水流量，L为进水流道长度，T为进水流道厚度)，在原水流量一定的条件下提高了原水在卷式反渗透元件中的流动速度，在一定程度上克服了膜表面极易形成浓差极化现象的问题。一般的，参见图3，图3中的反渗透元件的浓水出口为膜元件的整个圆周表面且浓水流出方向与进水方向一致，当进水流速一定时，膜表面的流速会沿着浓水流出方向迅速递减，从而增加远离中心管的膜表面污染的速度，进而降低膜元件寿命。作为这种实施方式的一种改进，本实施例中的浓水流出方向与进水方向近似垂直，这样可以增加浓水部分的紊流，从而避免远离中心管的膜表面的污染，从而整体上提高了膜元件的寿命。本实施例中的浓水出口400位于卷式反渗透元件的靠近中心管100的封闭端110的端面上，这样能够增加浓水渠道的紊流，从而在一定程度上克服了膜表面浓差极化现象的发生。本实施例中从提高原水的流动速度和增加浓水附近的水流的紊流两方面出发来降低反渗透元件表面的浓差极化现象的发生，二者协同作用能够在不改变水通量的前提下尽量降低浓差极化现象发生的可能性，从而提高反渗透膜的寿命。

较佳的，作为一种可实施方式，参见图4，本实施例中的膜片组200由所述膜片组由进水导流网210、反渗透膜片220和纯水导流网230叠加形成；所述反渗透膜片220的内表面(正面)之间形成进水流道201，所述反渗透膜片220的外表面(反面)之间形成产水流道202，所述进水导流网210设置在所述进水流道201中，所述纯水导流网230设置在所述产水流道202中，纯水出口300位于产水流道202上，浓水出口400位于进水流道201上。本实施例中的浓水出口400位于进水流道201上与中心管100相邻的侧边的靠近封闭端110的部分。应当说明的是，本实施例中的浓水出口可以仅设置在一个侧边上，也可以设置在两个侧边上。与将浓水出口设置在圆周面上不同，本实施例将浓水出口设置在进水流道的侧边上使得浓水与原水在进水流道中的流动方向不同，其一方面可以增加浓水部分的紊流，另一方面可以相对提高水通量，避免远离进水端的反渗透膜表面发生浓差极化现象。

较佳的，作为一种可实施方式，参见图5，反渗透膜片220的内表面221之间形成进水流道201，该进水流道201的与所述中心管100相邻的第一侧边2011完全封闭，所述进水流道201的与所述中心管100相邻的第二侧边2012部分封闭，所述第二侧边2012的未封闭的部分形成所述浓水出口400。中心管100上的多个进水孔101面向进水流道201，原水从进水孔101呈喷射状进入进水流道110中，使得进水均匀，不会存在进水死角，从而避免膜片表面的结垢现象。本实施例中的浓水出口仅设置在该卷式反渗透元件的一个侧边上，这样设计制造比较简单。

较佳的，作为一种可实施方式，本实施例中的浓水出口400的长度为所述反渗透膜片220的长度的1/10至1/5。一方面为了增加浓水区域的紊流度，另一方面为了保证进水流速，经试验研究认为，本实施例中的浓水出口400的长度为所述反渗透膜片220的长度的1/10至1/5是最适合的宽度。

较佳的，作为另一种可实施方式，所述产水流道202的两个侧边封闭，所述产水流道202的与所述中心管相对的对边形成所述纯水出口300。当膜片组200卷绕在中心管100上时，纯水出口300就位于该卷式反渗透元件的圆周面上。

较佳的，作为一种可实施方式，参见图5，中心管100上的进水孔101均匀设置。这样设置可以保证布水均匀，不会存在进水死角。

作为另一种可实施方式，参见图6，所述中心管100上的进水孔101非均匀设置，从所述中心管100的开放端120至所述中心管100的封闭端110的方向上，所述进水孔101的密度增加；也就是说，越靠近封闭端110，相邻进水孔101之间的距离越小。由于浓水出口400靠近封闭端110，为了保证靠近封闭端的这部分的进水流速，本实施例设置这部分的进水孔的密度较大，也就是说这部分的进水相对较多，这样可以保证进水流速，另一方面可以进一步增加浓水部分的紊流。

较佳的，作为一种可实施方式，进水孔101的直径为1mm至5mm。这样能够保证进水以喷射状进入进水流道。

相应的，本实用新型的卷式反渗透元件的制备方法，该制备方法的密封处理包括如下步骤：

S100：将反渗透膜片220的正面对折形成进水流道201，将进水导流网210放置在进水流道201中；

S200：将中心管100置于进水流道201中使中心管100的进水孔101对准进水流道201；本实施例中将中心管100置于反渗透膜片220的自由端；

S300：如图5所示，对与中心管100相邻的第一侧边2011、与中心管100相对的对边2013全部进行密封处理；

S400：对与中心管相邻的第二侧边2012进行部分密封处理，未密封的部分的长度占第二侧边的长度的1/10至1/5。未密封的这部分即为浓水出口400。浓水出口400的宽度可以根据实际需要调节。

较佳的，作为一种可实施方式，密封处理可以通过胶布涂胶的方式实现。如图5所示，在这些部位设置有防水胶带500。该防水胶带500可以直接涂在进水隔网上，也可以先涂覆在反渗透膜220的正面221上，然后放置进水隔网。

本实用新型的卷式反渗透元件通过合理设置浓水出口和纯水出口，能够有效降低反渗透膜片的污染速度，提高膜使用寿命。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以权利要求为准。

Claims (8)

1.一种卷式反渗透元件，其特征在于，包括中心管(100)和两个以上卷绕在所述中心管(100)上的膜片组(200)；

每个所述膜片组(200)包括进水导流网(210)、反渗透膜片(220)和纯水导流网(230)；所述反渗透膜片(220)的内表面(221)之间形成进水流道(201)，相邻两个所述膜片组(200)的所述反渗透膜片(220)的外表面之间形成产水流道(202)，所述进水导流网(210)设置在所述进水流道(201)中，所述纯水导流网(230)设置在所述产水流道(202)中；所述产水流道(202)上设置有纯水出口(300)，所述进水流道(201)上设置有浓水出口(400)；

所述中心管(100)的一端(110)封闭且所述中心管(100)上设置有多个进水孔(101)；

所述纯水出口(300)位于所述卷式反渗透元件的圆周面上，所述卷式反渗透元件的浓水出口(400)位于所述卷式反渗透元件的靠近所述中心管(100)的封闭端(110)的端面上。

2.根据权利要求1所述的卷式反渗透元件，其特征在于，所述浓水出口(400)位于所述进水流道(201)的与所述中心管(100)相邻的侧边上。

3.根据权利要求2所述的卷式反渗透元件，其特征在于，所述浓水出口(400)的长度为所述反渗透膜片(220)的长度的1/10至1/5。

4.根据权利要求2所述的卷式反渗透元件，其特征在于，所述进水流道(201)的与所述中心管(100)相邻的第一侧边(2011)完全封闭，所述进水流道(201)的与所述中心管(100)相邻的第二侧边(2012)部分封闭，所述第二侧边(2012)的未封闭的部分形成所述浓水出口(400)。

5.根据权利要求2所述的卷式反渗透元件，其特征在于，所述产水流道(202)的两个侧边封闭，所述产水流道(202)的与所述中心管(100)相对的对边形成所述纯水出口(300)。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的卷式反渗透元件，其特征在于，所述中心管(100)上的进水孔(101)均匀设置。

7.根据权利要求1至5任意一项所述的卷式反渗透元件，其特征在于，所述中心管(100)上的进水孔(101)非均匀设置，从所述中心管(100)的开放端(120)至所述中心管(100)的封闭端(110)的方向上，相邻两个所述进水孔(101)之间的距离减小。

8.根据权利要求1所述的卷式反渗透元件，其特征在于，所述进水孔(101)的直径为1mm～5mm。